CN212814481U - 一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，包括内层、外层和滤芯，滤芯包括相邻的第一支撑层和过滤阻隔膜层；第一支撑层位于外层与过滤阻隔膜层之间，且靠近外层的表面镀有抗菌和抗病毒的金属镀层；过滤阻隔膜为聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜，其孔径不超过100纳米。本实用新型的口罩中第一支撑层靠近外层的表面镀有抗菌和抗病毒的金属镀层，因而赋予了口罩抗菌、抗病毒功能；本实用新型的口罩摒弃了传统PP熔喷布的“静电吸附”防护原理，采用聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜作为过滤阻隔膜，通过设置聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的规格满足特定的条件达到较好的防护效果，因而可多次重复使用。
Description
技术领域
本实用新型属于口罩技术领域，涉及一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩。
背景技术
常规的一次性医用口罩或防护口罩，都是以熔喷聚丙烯(PP)无纺布为过滤材料，其生产原理是借助高速热气流或其他手段(例如离心力、静电力等)使PP聚合物熔体迅速高倍拉伸，固化成超细的短纤维，集聚到网帘或滚筒上。熔喷聚丙烯无纺布由0.5～4微米的PP超细纤维随机分布而成，具有孔隙小、孔隙率高、过滤效率高、单位体积质量小、生产流程短等特点。
这类口罩的防护原理是利用熔喷无纺布的静电效应，经静电驻极处理后的熔喷布，通过静电吸附原理来吸收空气中带静电的粉尘粒子。然而细菌或病毒不一定都带有静电可被吸附，同时随着口罩遇呼吸的湿气后，无纺布上的静电逐渐消失而失去其吸附带静电粉尘的功能，造成防护失效。另外此类靠静电吸附原理的口罩无法水洗或酒精清洗，因带静电非织布遇水或酒精即失去静电，从而失去其吸附功能，所以只能一次性短时间使用，称为一次性抛弃式口罩，此类口罩储存期最多6个月，过期静电消失殆尽，无吸附功能而失效。因此该类一次性防护口罩一方面会带来防护失效的健康隐患，另一方面也会因一次性的大量使用而造成资源的严重浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，包括内层、外层和滤芯，滤芯包括相邻的第一支撑层和过滤阻隔膜层；
第一支撑层位于外层与过滤阻隔膜层之间，且靠近外层的表面镀有抗菌和抗病毒的金属镀层(制备金属镀层可采用多靶磁电控溅射技术等等)，金属镀层的位置设置于此既可以防止空气中的粉尘降低其抗菌抗病毒活性，又可以防止镀金属过程的电磁能量破坏、损害过滤阻隔膜层；
过滤阻隔膜为聚四氟乙烯(PTFE)纳米纤维微孔膜，其孔径不超过100纳米。
本实用新型的口罩中第一支撑层靠近外层的表面镀有抗菌和抗病毒的金属镀层，因而赋予了口罩抗菌、抗病毒功能；本实用新型的口罩摒弃了传统PP熔喷布的“静电吸附”防护原理，采用聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜作为过滤阻隔膜，通过设置聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的规格满足特定的条件达到较好的防护效果，因而可多次重复使用，具体地，本实用新型的聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的孔径不超过100纳米，远小于细菌、病毒和粉尘的粒径(细菌约为1～5微米，病毒约为0.2～0.5微米，粉尘约为2.5～75微米)，因而不管其自身是否带静电都能对细菌、病毒和粉尘进行高效物理阻隔，可多次重复使用。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的厚度不超过20微米，纳米纤维直径为50～150纳米，克重为1～2克/平方米，本实用新型所用规格的聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的制备为现有技术，聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的厚度、纳米纤维直径等等也可以基于现有技术通过双向拉伸进行调整；本实用新型的聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的材质为聚四氟乙烯，因而其具有防水、环保、抗腐蚀、能耐受130℃的蒸汽的优点；本实用新型的聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的厚度不超过20微米，在达到很好的过滤效果的同时，可以减小口罩重量和厚度，控制和降低成本；本实用新型的聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的纳米纤维直径为50～150纳米(优选为80～120纳米)，因而其过滤阻力较小，本实用新型还可适当调整纳米纤维的直径以调控口罩的过滤阻力；本实用新型的聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的克重为1～2克/平方米(优选为1.5克/平方米)，较低的克重保证了聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜具有较高的孔隙率，孔结构较多，有利于过滤。
如上所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，第一支撑层为PP非织造布，克重为10～20克/平方米(优选为15克/平方米)，克重越小，PP非织造布的厚度越小，反之，则反。
如上所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，第一支撑层上金属镀层的含量为1～4wt％，优选为2～3wt％。
如上所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，金属镀层为银镀层。
如上所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，滤芯还包括与过滤阻隔膜层相邻的第二支撑层，聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜很薄，厚度很小，无法实现自支撑，仅设第一支撑层无法较好支撑，因此优选在设置了第一支撑层的基础上还设置了第二支撑层，第二支撑层为PP非织造布，克重为10～20克/平方米(优选为15克/平方米)，克重越小，PP非织造布的厚度越小，反之，则反。
如上所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，内层为PP非织造布。
如上所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，外层为PP非织造布。
本实用新型的抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩的制作过程与常规口罩无异，简单层合，将各层简单叠加层压在一起即可，无需特殊工艺。
有益效果：
(1)本实用新型的口罩中的第一支撑层为PP非织造布，且表面镀银，其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率达到了99.9％，并且具有优异的抑菌稳定性，水洗50次后抑菌率仍可高达99.9％；其对甲型流感病毒H3N2的抗病毒活性达到97％以上；
(2)本实用新型的口罩中的过滤阻隔膜为聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜，其稳定性极佳，不会因酒精、油污、湿气环境而减低阻隔效果，并可自行反复酒精消毒、水洗清洁后使用。
附图说明
图1为本实用新型的抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩的断面示意图；
图2为本实用新型的抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩中滤芯的扫描电镜图；
其中，1-内层，2-外层，3-滤芯，3.1-第一支撑层，3.2-过滤阻隔膜层，3.3-第二支撑层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，如图1和图2所示，包括内层1、外层2和滤芯3，滤芯3包括依次相邻的第一支撑层3.1、过滤阻隔膜层3.2和第二支撑层3.3；
外层2为PP非织造布；
第一支撑层3.1位于外层2与过滤阻隔膜层3.2之间，且靠近外层2的表面镀有抗菌和抗病毒的金属镀层(银镀层)；第一支撑层3.1为PP非织造布，克重为10～20克/平方米；第一支撑层3.1上金属镀层的含量为1～4wt％；
过滤阻隔膜为聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜，其孔径不超过100纳米，厚度不超过20微米，纳米纤维直径为50～150纳米，克重为1～2克/平方米；
第二支撑层3.3为PP非织造布，克重为10～20克/平方米；
内层1为PP非织造布。
该口罩在实际应用后经检测得出：口罩的过滤效率为93～99％，过滤阻力为10.1毫米水柱，经1vol％84消毒液浸泡10min后，过滤效率为91.24％，经酒精浸泡2min后过滤效率为91.90％，经蒸汽处理15min后过滤效率为91.15％。该口罩对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率达到了99.9％，并且具有优异的抑菌稳定性，水洗50次后抑菌率仍可高达99.9％；对甲型流感病毒H3N2在接种孵育24小时后，其抗病毒活性达到了97.76％。
本实用新型的口罩中第一支撑层靠近外层的表面镀有抗菌和抗病毒的金属镀层，因而赋予了口罩抗菌、抗病毒功能；本实用新型的口罩摒弃了传统PP熔喷布的“静电吸附”防护原理，采用聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜作为过滤阻隔膜，通过设置聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的规格满足特定的条件达到较好的防护效果，因而可多次重复使用。
Claims (7)
1.一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，包括内层、外层和滤芯，其特征在于，滤芯包括相邻的第一支撑层和过滤阻隔膜层；
第一支撑层位于外层与过滤阻隔膜层之间，且靠近外层的表面镀有抗菌和抗病毒的金属镀层；
过滤阻隔膜为聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜，其孔径不超过100纳米。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，其特征在于，聚四氟乙烯纳米纤维微孔膜的厚度不超过20微米，纳米纤维直径为50～150纳米，克重为1～2克/平方米。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，其特征在于，第一支撑层为PP非织造布，克重为10～20克/平方米。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，其特征在于，金属镀层为银镀层。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，其特征在于，滤芯还包括与过滤阻隔膜层相邻的第二支撑层，第二支撑层为PP非织造布，克重为10～20克/平方米。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，其特征在于，内层为PP非织造布。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩，其特征在于，外层为PP非织造布。
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| CN202021616252.4U CN212814481U (zh) | 2020-08-06 | 2020-08-06 | 一种抗菌、抗病毒、可多次重复使用的高性能防护口罩 |
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Cited By (1)
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| CN114391686A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-04-26 | 杨劲松 | 一种复用式纳米透气口罩 |
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2020
- 2020-08-06 CN CN202021616252.4U patent/CN212814481U/zh active Active
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